Механізм утворення сечі

Сеча утворюється шляхом фільтрування плазми крові в нефронах - основних структурно-функціональних одиницях нирки.

Механізм утворення сечі являє собою процес, який складається з трьох послідовних етапів:

1 - клубочкової фільтрації;

2 – канальцевої реабсорбції;

3 — канальцевої секреції.

Клубочкова фільтрація - це перехід рідини з просвіту капілярів клубочка через гломерулярний фільтр у порожнину капсули. Гломерулярний фільтр складається з трьох шарів: ендотелію капілярів, базальної мембрани та епітеліальних клітин-подоцитів. Кожний з шарів має пори різного діаметру - від ЗО до 100 нм.

Через фільтр легко проходять речовини, що мають молекулярну масу меншу ніж 55 000. Проходження молекул через фільтр залежить не тільки від їх розміру і розміру пор, але й від заряду. Негативний заряд стінок пор і молекул білків перешкоджує їх проникненню у фільтрат. У нормі абсолютною межею проходження часток через пори є молекулярна маса 80 000. У разі ушкодження гломерул нирки проникність їх фільтру змінюється і в сечу можуть потрапляти високомолекулярні білки, навіть формені елементи крові.

Таким чином, за умови фізіологічної норми на склад клубочкового фільтрату, або первинної сечі, тобто рідини, що фільтрується з крові капілярів клубочка в порожнину капсули Боумена-Шумлянського, впливають розміри пор та їх заряд. У нормі склад фільтрату практично не відрізняється від складу плазми крові, за винятком високомолекулярних білків та деяких неорганічних іонів, які зв'язані з білками, що не фільтруються (іони кальцію, магнію). Об'єм фільтрату та швидкість його утворення залежать від фільтраційного тиску.

Фільтрація відбувається у капілярах клубочка під дією гідростатичного тиску крові (Рг), який створюється роботою серця і становить приблизно 70 мм рт. ст., що більше, ніж в інших капілярах тіла. Цьому тиску протидіють онкотичний тиск плазми крові (Рон), величина якого приблизні становить ЗО мм рт. ст., і гідростатичний тиск первинної сечі (Рп.с) у капсулі клубочка, величина якого близько 20 мм рт. ст. Тому тиск, під дією якого відбувається фільтрація, називають ефективним фільтраційним тиском (ЕФТ) і величина його становить:

ЕФТ= Рг - (Рон+Рп.с) = 70- (30+20)= 20 мм рт. ст.

Фільтрація буде відбуватися тільки тоді, коли тиск крові в капілярна клубочків буде більшим, ніж сума онкотичного тиску білків плазми крезі і гідростатичного тиску рідини в капсулі клубочка.

Від величини ефективного фільтраційного тиску значно залежить швидкість клубочкової фільтрації - важливий діагностичний покази

який є підґрунтям оцінки очисної функції нирок. Швидкість клубочкової фільтрації визначають за співвідношенням концентрації певної речовини у сечі і крові, враховуючи хвилинний діурез. Речовина, за якою визначають швидкість клубочкової фільтрації, має відповідати певним вимогам: не реабсорбуватися, не секретуватися у капілярах, не впливати на гломерулярний фільтр, тобто транзитом проходити через нирки. Таким вимогам відповідає полісахарид фруктози інулін. Коли у крові підтримувати певну концентрацію інуліну, то, враховуючи те, що ця сполука відповідає переліченим вимогам, така ж концентрація інуліну буде в первинній і в кінцевій сечі. Кількість інуліну в первинній сечі буде: С*Р, де С - швидкість клубочкової фільтрації (мл/хв), Р - концентрація інуліну в плазмі крові (ммоль/л), і така ж кількість інуліну повинна бути і в кінцевій сечі:U*V, де U - концентрація інуліну в сечі (ммоль/л); V- хвилинний діурез (мл/хв), тобто:

C*P=U*V

звідки

C=U*V

P

Таким чином, швидкість клубочкової фільтрації визначають за відношенням концентрації інуліну (або іншої досліджуваної речовини) в сечі до його концентрації у крові, перемноженим на хвилинний діурез. Цей показник називають також кліренсом інуліну, або коефіцієнтом очищення; він відображає об'єм плазми крові, який за одиницю часу очистився під час проходження через нирки.

Реабсорбція у канальцях

Первинна сеча у процесі проходження по канальцях і збірних трубочках перш ніж перетворитися у кінцеву сечу піддається істотним змінам. Склад сечі відрізняється не тільки кількісно (з 180 л залишається 1-1,5 л), але і якісно. Деякі речовини, необхідні організму, зовсім зникають із сечі або їх стає значно менше: відбувається процес реабсорбції цих речовин із просвіту канальців у кров. Концентрація інших речовин за рахунок реабсорбції води в багато разів збільшується.

Процеси реабсорбції можуть бути активними або пасивними. Для активного процесу необхідні специфічні транспортні системи, які функціонують із використанням енергії. Пасивні процеси проходять без використання енергії на основі фізико-хімічних закономірностей.

Для реабсорбції деяких речовин велике значення має їх концентрація у крові. Якщо вміст у крові речовини, що реабсорбується, перевищує певне значення (поріг виведення), то ця речовина вся не реабсорбується з первинної сечі і виявляється у кінцевій сечі. Такі речовини називаються пороговими (наприклад глюкоза).

Реабсорбція відбувається у всіх відділах канальців, але ЇЇ механізм у різних ділянках неоднаковий. Ураховуючи особливості цих механізмів, у канальцях умовно можна виділити три ділянки: проксимальний звивистий каналець, петля Генле і дистальний звивистий канадець зі збірною трубочкою.